【コンクリート主任技士過去問解説】平成２８年度No１１～１５

（１）問題のとおりです。コンクリートのスランプフロー試験方法は、高流動コンクリートや水中不分離性コンクリートなど高い流動性が要求されるコンクリートのコンシステンシーを評価する試験で、スランプコーンを引き上げた後の最大と思われる直径とその直角方向の広がりを測定する方法です。スランプフローは、両直径の平均値を0.5cm単位で表示します。

（２）誤りです。土木学会JSCE-F 501（舗装用コンクリートの振動台式コンシステンシー試験方法）は、舗装用コンクリートのコンシステンシーを測定するものです。試験は、容器内のコンクリートが振動によって変形し、振動開始から試験装置の円板下面全体にモルタルが接するまでに要した振動時間を測定します。
RCD用コンクリートは、ダムコンクリートです。日本で造られるダムの施工方法には主流なものとしてＲＣＤ工法（Roller Compacted Dam-Concrete）があります。この工法ではセメントの量を少なくした超硬練りのコンクリート（スランプ値が０）が使われます。面上に施工するため、大型の振動ローラー等で大量打設が可能な合理化施工法です。

（３）誤りです。加圧ブリーディング試験方法は、コンクリート試料に上面から3.5N/mm²の圧力をかけ、容器の下面で所定の時間ごとに脱水量を測定します。

（４）誤りです。高流動コンクリートの充填試験方法は、高流動コンクリートの充填性を評価する試験で、異形棒鋼を柵状に配置した流動障害を通過して、充填が停止するまでの時間と、充填コンクリート上面までの高さを測定します。

コンクリート主任技士試験を主催している、日本コンクリート工学会から「鉄筋とコンクリートの線膨張係数は覚えておいてね」というメッセージを感じる問題です。線膨張係数

線膨張率や熱膨張係数、体積膨張係数とも呼ばれます。ある部材が１℃の温度変化をしたときのひずみのことです。

あえて、ひずみと強調したのは、「長さ変化」と表現してしまうと混乱してしまうためです。

厳密には、温度によって線膨張係数は異なります。例えば超低温化と超高温下では線膨張係数は異なります。しかし、建築の構造分野では、常温化のある一定の線膨張率を採用することが通常です。

コンクリートと鉄筋の線膨張係数はほぼ等しく以下のようになります。

線膨張率＝1.0×10^-5（/℃）

この値は、覚えなければならないということです。

ひずみ（ε）

ひずみの定義を思い出してください。ある長さ（Ｌ）の部材が長さ変化（ΔＬ）をしたとき、ひずみ（ε）は下の式のように表します。

$$\varepsilon=\frac{\Delta{L}}{L}$$

ひずみ（ε）と応力（σ）の関係

応力は、単位面積当たりにかかる力（単位の例：N/mm²）のことを言います。フックの法則（ばねののびと復元力の関係）と同じように、「単位面積あたり」では下の式が成り立ちます。

$$\sigma={E}\varepsilon$$

E：ヤング係数

以上を踏まえて、問題を見ていきます。問題図には、「2m」と記載されています。この数値を見てしまうと、迷ってしまう可能性があります。無視しましょう。なぜならば、問題文には「コンクリートに生じる応力」に関して問われているからです。

自由膨張した場合、図の①から②のように、部材がのびますが、問題では③のように両側が固定されるため、部材に内部には、ひずんだ（のびた）分だけ縮めようとする応力（圧縮応力）が内部に働くことになります。

問題では、10℃の温度上昇ですので、ひずみの計算方法は以下のようになります。

$$10×1.0×10^{-5}=1.0×10^{-4}$$

このひずみを縮めようとする応力の計算は

$$\sigma=(2.5×10^4)×(1.0×10^{-4})$$
$$\sigma=2.5

　まず、形状が同じ（３）と（４）を比較します。載荷速度が速い方が圧縮強度が高くなります。圧縮強度：（４）＞（３）

次に、高さだけ異なる（１）と（２）を比較します。高さが低い方が圧縮強度が高くなります。

圧縮強度：（２）＞（１）

最後は、（２）と（３）を比較します。断面の寸法は、φ100→7854m²、100×100→10000m²

断面積：（３）＞（２）

また、高さからも圧縮強度：（３）＞（２）

まとめると、圧縮強度は次の順序になります。

圧縮強度：（４）＞（３）＞（２）＞（１）

（１）誤りです。アルカリシリカ反応の膨張量は、コンクリート中の反応性骨材が多いほど大きくなるわけではありません。膨張量が最も大きくなる、ペシマム量が存在します。ペシマム量は、セメント中のアルカリ量、骨材の種類や粒度によって変化します。

（２）誤りです。アルカリシリカ反応によるひび割れは、鉄筋やPC鋼材によるコンクリートの拘束状態により、変わります。無筋コンクリート構造物では亀甲状のひび割れ、鉄筋コンクリートの柱など細長い部材では、主（鉄）筋方向にひび割れが生じやすいです。

（３）問題のとおりです。湿潤状態にあるコンクリート構造物に対して、外部からの水分の侵入を防止する目的で表面被覆を行うと、内部の水分の逸散が妨げられアルカリシリカ反応がむしろ進行することがあります。
外部からの水分の侵入を防止し、内部の水分を逸散させるためには、表面含浸工法が有効です。

（４）誤りです。塩化カルシウムは、塩化物イオンにより塩害や、凍結融解作用による凍害を促進させます。塩化ナトリウムは、塩害と凍害に加え、ナトリウムイオンの侵入により、アルカリシリカ反応を助長させます。

（１）問題のとおりです。コンクリート中の塩化物イオンは、細孔溶液中に存在し濃度勾配により容易に移動する塩化物イオンと、コンクリート硬化体中に取り込まれ通常の濃度勾配では移動しない固定化塩素に大別されます。
中性化フロントとは、コンクリートの中性化領域で、フリーデル氏塩として固化されていた塩化物イオンが分解され、塩化物濃度が大きくなる現象です。塩化物濃度が高くなると、濃度拡散により、中性化部の細孔溶液中の塩化物イオンが内部へ移動します。
その結果、鉄筋の不導体皮膜を破壊し、塩害を起こすことになります。

 

（２）問題のとおりです。空気量および気泡間隔係数が同一であっても、強度の高いコンクリートのほうが密実な組織となるため耐凍害性が高いです。

（３）誤りです。化学的浸食の過程が次のとおりになります。
１．嫌気性細菌によって硫化水素（H2S）が生成
２．好気性細菌によって硫酸（H2SO4）が生成
３．セメント水和物の水酸化カルシウムと硫酸が反応して二水せっこうが生成
４．二水せっこうが脱落

（４）問題のとおりです。ローモンタイト（濁沸石）は乾湿の繰返しにより吸水・脱水します。また、脱水時に粉化してコンクリートを劣化させます。